JP2019172159A

JP2019172159A - 作業車

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Publication number: JP2019172159A
Application number: JP2018064687A
Authority: JP
Inventors: 惇平宮本; Jumpei Miyamoto; 石見　憲一; Kenichi Iwami; 憲一石見; 祐樹久保田; Yuki Kubota
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: JP6991090B2

Abstract

【課題】作業車におけるエンジン一時停止において、再度の初期処理を行わなければ走行に悪影響をもたらすような特殊な電子センサに対して給電を制御する必要がある。【解決手段】作業車は、バッテリ１７から電子センサ群に電力を供給する基本給電線Ｅ１と、バッテリ１７から電子センサ群のうちの特殊電子センサＰＳに電力を供給する迂回給電線Ｅ２と、エンジン１３を一時的に停止させるエンジン一時停止を行う際に基本給電線Ｅ１を遮断するエンジン一時停止制御部と、エンジン一時停止に応答して、迂回給電線Ｅ２を用いて特殊電子センサＰＳに電力を供給するバックアップ給電を行うバックアップ給電制御部５６と、バックアップ給電の要否を決定するバックアップ給電管理部５７とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、メインキーがＯＦＦされても、一定時間だけ特別な電子機器に給電することができる作業車に関する。

長時間の駐車目的ではなく、一時的な停車のためにメインキーのＯＦＦ操作でエンジンを止めて停車し、しばらくして走行を開始する場合、初期処理（ウオーミングアップ）が必要な電子センサなどの電子機器では、その走行の前に再度初期処理を行う必要がある。このため、その電子機器が走行に必須のものであれば、その初期処理が終了するまで、走行が禁止される。あるいは、当該電子機器の働きなしでの不安定な走行が強いられる。

上記の問題を解決するために、例えば、特許文献１による作業車では、初期処理が必要な電子センサ群として、衛星航法装置及び慣性計測装置が搭載されており、バッテリから衛星航法装置及び慣性計測装置への給電を遮断する手動式のメインキーによって、通電が遮断された場合、メインキーを迂回したバッテリから衛星航法装置及び慣性計測装置への通電を可能にする通電保持部とが備えられている。運転者がメインキーによるＯＦＦ操作（給電遮断）を行ってエンジンを停止させた場合には、メインスイッチのＯＦＦ操作に連動して、通電保持部が通電保持状態に切り替わって衛星航法装置及び慣性計測装置への給電を維持する。なお、通電保持部は、設定時間の経過に伴って、通電保持状態から通電停止状態に切り替わって、衛星航法装置及び慣性計測装置への通電を停止する。

特開２０１７−１７６０９６号公報

近年エコカーの機運が高まり、ＣＯ２の放出を削減するために、一部の乗用車や作業車には、無用なアイドリングを回避するために、アイドリングストップとも呼ばれるエンジン一時停止機能が備えられている。このようなエンジン一時停止は、信号待ちや渋滞時の一時停車の際に実行されるものであり、所定の条件が満たされると自動的に実行される。エンジン一時停止（アイドリングストップ）においては、電子センサ群への給電を特別に制御するようなことは考慮されていない。

このようなエンジン一時停止が作業車に適用された場合、信号待ちや渋滞時におけるエンジン一時停止の実行はほとんどない。しかしながら、作業車を停車させて行わなければならない種々の作業、例えば、作業装置の点検や調整、田植機における苗補給、コンバインにおける収穫物の排出などにおいて実行されることがあり、エンジン一時停止の持続時間も数分以上になることも少なくない。作業車には、電源投入時（起動時）に初期処理が必須となる高機能の電子センサが少なくないが、短時間のエンジン一時停止であれば、給電が一時的に遮断されても、新たな初期処理を行わずに、前回の初期処理での結果を利用する方策も考えられる。しかしながら、比較的長い停車後には、再度の初期処理を行わなければ、安定した走行が保証されない。このため、作業車におけるエンジン一時停止（アイドリングストップ）において、再度の初期処理を行わなければ走行に悪影響をもたらすような特殊な電子センサに対して給電を制御する必要がある。

本発明による作業車は、バッテリから電子センサ群に電力を供給する基本給電線と、ＯＮにおいて前記基本給電線の通電を行い、ＯＦＦにおいて前記基本給電線の遮断を行うメインキーと、前記バッテリから前記電子センサ群のうちの特殊電子センサに電力を供給する迂回給電線と、エンジンを一時的に停止させるエンジン一時停止を行う際に前記基本給電線を遮断するエンジン一時停止制御部と、前記エンジン一時停止に応答して、前記迂回給電線を用いて前記特殊電子センサに電力を供給するバックアップ給電を行うバックアップ給電制御部と、前記バックアップ給電の要否を決定するバックアップ給電管理部とを備えている。

この構成によれば、エンジン一時停止（アイドリングストップ）により、エンジンを一時的に停止する際に、バッテリから電子センサ群に電力を供給する基本給電線を遮断するするとともに、迂回給電線を通じてバッテリから電子センサ群のうちの特殊電子センサに電力が供給される。ここで、特殊電子センサとは、一度給電が遮断されると再度の初期処理を行わなければ走行に悪影響をもたらすような電子センサである。エンジン一時停止が実行されても、特殊電子センサには、迂回給電線を通じてバックアップ給電が行われるので、エンジン一時停止が解消され、走行が開始されても、初期処理が行われる必要はない。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記特殊電子センサは、起動時に初期データを演算してメモリに保存するウオームアップ処理を行うセンサであり、前記メモリに格納された初期データは、前記メインキーのＯＦＦ後、前記バックアップ給電により所定時間保存される。起動時に、初期処理として、初期データを演算し、この初期データを用いて、検出結果を演算して出力するセンサとして、例えば、ジャイロセンサや加速度センサ、ＧＮＳＳ測位センサなどがある。この初期データは、ＲＡＭのようなメモリに格納されているので、給電さえ途絶えなければ、保存されているので、センサとして常時機能する。また、初期データを時間経過とともに書き換えなければならないセンサであれば、エンジン一時停止においても、頻繁に行われるウオームアップ処理が途切れないようにする必要があるので、バックアップ給電が有効である。

初期データを演算してメモリに格納するウオームアップ処理中にエンジン一時停止されとしても、少なくとも数分後には、エンジン一時停止が解除され、再びエンジンが始動され、通常の走行状態に移行する可能性が高い。したがって、迂回給電線によるバックアップ給電を行っても、バッテリ消費は限定されたものとなる。このため、エンジン始動時における前記ウオームアップ処理中に前記エンジン一時停止が発生した場合、前記バックアップ給電による前記ウオームアップ処理は、前記ウオームアップ処理が完了するまで続けるのが好適である。しかしながら、ウオームアップ処理中にメインキーがＯＦＦ操作された場合、次にメインキーがＯＮ操作されてエンジンが始動するまでのエンジン停止時間は、車体を停止させた状態での作業が行われる可能性が高く、その間にバックアップ給電が実行されていると、エンジンの回転による充電（ダイナモ経由）がない無視できないバッテリの容量低下が生じる。この問題を避けるために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記ウオームアップ処理中に前記メインキーがＯＦＦとなった場合、前記バックアップ給電は中止される。

エンジンの停止は、メインキーのＯＦＦまたはエンジン一時停止によって生じる。その際、エンジン停止時間が短い場合には、バッテリ消費量も少ないので、バックアップ給電が行われるのが好ましいが、エンジン停止時間が長い場合には、バッテリ消費量が多くなるので、バックアップ給電を続けることは好ましくない。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記メインキーのＯＦＦまたは前記エンジン一時停止によって、エンジン停止及び基本給電線遮断が続くことになる予想エンジン停止時間を推定するエンジン停止時間推定部が備えられ、前記バックアップ給電管理部は、前記予想エンジン停止時間に基づいて前記バックアップ給電の要否を決定する。メインキーのＯＦＦ操作から次のＯＮ操作までの時間やエンジン一時停止からの復帰時間は、それらが行われた際の、作業状態、走行状態、場所、時間などによって異なる。このことから、これらの状態や場所や日時のデータやこれらのデータの組み合わせにおける過去の停止時間データなどから、予想エンジン停止時間を推定することが可能である。これにより、最適なバックアップ給電の実行が実現可能となる。

田植機の全体側面図である。田植機の全体平面図である。田植機の正面図である。操舵ユニットを示す図である。給電回路を示す模式図である。制御系の機能ブロック図である。自動操舵制御の動作を示す田面全体での平面視の説明図である。慣性計測ユニットを用いた自動操舵制御を示す説明図である。表示デバイスの１つである液晶ディスプレイの画面図である。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、本発明の作業車の一例として乗用型田植機（以下、単に田植機と略称する）を例に挙げて説明する。なお、図２に示されているように、本実施形態では、矢印Ｆが走行機体Ｃの機体前方、矢印Ｂが走行機体Ｃの機体後方、矢印Ｌが走行機体Ｃの機体左方、矢印Ｒが走行機体Ｃの機体右方で指している。

図１から図３に示されているように、田植機には、左右一対の操舵車輪１０と、左右一対の後車輪１１とを有する走行機体Ｃと、圃場に対する苗の植え付けが可能な作業装置としての苗植付装置Ｗとが備えられている。左右一対の操舵車輪１０は、走行機体Ｃの機体前側に設けられて走行機体Ｃの向きを変更操作自在なように構成され、左右一対の後車輪１１は、走行機体Ｃの機体後側に設けられている。苗植付装置Ｗは、昇降用油圧シリンダ２０の伸縮作動により昇降作動するリンク機構２１を介して、走行機体Ｃの後端に昇降自在に連結されている。

走行機体Ｃの前部には、開閉式のボンネット１２が備えられている。ボンネット１２の先端位置には、マーカ装置３３によって圃場に描かれる指標ラインに沿って走行するための目安となる棒状のセンターマスコット１４が備えられている。走行機体Ｃには、前後方向に沿って延びる機体フレーム１５が備えられ、機体フレーム１５の前部には支持支柱フレーム１６が立設されている。

ボンネット１２内には、エンジン１３が備えられている。詳述はしないが、エンジン１３の動力が、機体に備えられた不図示のＨＳＴ（静油圧式無段変速装置）を介して操舵車輪１０及び後車輪１１に伝達され、変速後の動力が電動モータ駆動式の植付クラッチ（不図示）を介して苗植付装置Ｗに伝達される。

苗植付装置Ｗは、苗載せ台２６に載せられた植え付け用のマット状苗から取り出した苗を圃場に植え付けていく。八条植え型式に構成されている。なお、この苗植付装置Ｗは八条植え型式に構成されているが、四条植え型式であったり、六条植え型式であったり、七条植え型式であったり、十条植え型式であったりしても良い。

走行機体Ｃにおけるボンネット１２の左右側部には、複数（例えば四つ）の通常予備苗台２８と、予備苗台２９とが備えられている。走行機体Ｃにおけるボンネット１２の左右側部には、各通常予備苗台２８と予備苗台２９とを支持する背高のフレーム部材としての左右一対の予備苗フレーム３０が備えられ、左右の予備苗フレーム３０の上部同士が連結フレーム３１にて連結されている。

走行機体Ｃの中央部には、各種の運転操作が行われる運転部４０が備えられている。運転部４０には、運転座席４１と、操舵ハンドル４３と、主変速レバー４４と、操作レバー４５とが備えられている。運転座席４１は、走行機体Ｃの中央部に備えられ、運転者が着座可能なように構成されている。操舵ハンドル４３は、人為操作によって操舵車輪１０の操舵操作を可能なように構成されている。主変速レバー４４は、前後進の切換え操作や走行速度の変更操作が可能なように構成されている。苗植付装置Ｗの昇降と、左右のマーカ装置３３の切換えとが操作レバー４５によって行われる。操舵ハンドル４３、主変速レバー４４、操作レバー４５等は、運転座席４１の機体前部に位置する操縦塔４２の上部に備えられている。運転部４０の足元部位には、搭乗ステップ４６が設けられている。搭乗ステップ４６はボンネット１２の左右両側にも延びている。運転座席４１よりも下側には、エンジン１３の回転によって充電されるバッテリ１７が配置されている。

主変速レバー４４を操作すると、ＨＳＴ（不図示）における斜板の角度が変更され、エンジン１３の動力が無段階に変速される。図示しないが、ＨＳＴの斜板角度は、サーボ油圧制御機器を搭載した油圧ユニットによって制御される。サーボ油圧制御機器に、公知の油圧ポンプや油圧モータ等が用いられる。

操作レバー４５を上昇位置に操作すると、植付クラッチ（不図示）が切り操作されて苗植付装置Ｗに対する伝動が遮断され、昇降用油圧シリンダ２０を作動して苗植付装置Ｗが上昇し、左右のマーカ装置３３が格納姿勢に操作される。操作レバー４５を下降位置に操作すると、苗植付装置Ｗが下降して田面に接地して停止した状態となる。この下降状態で操作レバー４５を右マーカ位置に操作すると、右のマーカ装置３３が格納姿勢から作用姿勢になる。操作レバー４５を左マーカ位置に操作すると、左のマーカ装置３３が格納姿勢から作用姿勢になる。

運転者は、田植え作業を開始するときは、操作レバー４５を操作して苗植付装置Ｗを下降させると共に、苗植付装置Ｗに対する伝動を開始させて田植え作業を開始する。そして、田植え作業を停止するときは、操作レバー４５を操作して苗植付装置Ｗを上昇させると共に、苗植付装置Ｗに対する伝動を遮断する。

図２に示すように、運転部４０の操縦塔４２の上部の操作パネル４７に、報知デバイス７３（図６参照）の１つとして種々の情報を表示可能なタッチパネル式の液晶ディスプレイ４８が備えられている。液晶ディスプレイ４８の右側には、押し操作式の始点終点設定スイッチ９１が備えられ、液晶ディスプレイ４８の左側には、押し操作式の目標設定スイッチ９２が備えられている。なお、液晶ディスプレイ４８の左側に始点終点設定スイッチ９１が備えられ、液晶ディスプレイ４８の右側に目標設定スイッチ９２が備えられる構成であっても良い。始点終点設定スイッチ９１及び目標設定スイッチ９２の機能については後述する（図６参照）。

主変速レバー４４の握り部には、押し操作式の自動操舵スイッチ９３が備えられている。自動操舵スイッチ９３は、自動復帰型であり、押し操作する毎に自動操舵制御の入り切りの切換えを指令する。自動操舵スイッチ９３は、主変速レバー４４の握り部を手で握った状態で、例えば、親指で押すことができる位置に配置されている。

図４に示されているように、走行機体Ｃには、左右の操舵車輪１０を自動操舵可能な操舵機構Ｕが備えられている。操舵機構Ｕには、ステアリング操作軸６４と、ピットマンアーム６１と、ピットマンアーム６１に連動連結される左右の連繋機構６２と、操舵モータ６６と、ギヤ機構６３とが備えられている。ステアリング操作軸６４は、クラッチ６７を介して操舵ハンドル４３と連動連結される。ピットマンアーム６１は、ステアリング操作軸６４の回動に伴って揺動するように構成されている。ギヤ機構６３は、ステアリング操作軸６４に操舵モータ６６を連動連結している。

ステアリング操作軸６４は、ピットマンアーム６１及び左右の連繋機構６２を介して、左右の操舵車輪１０に夫々連動連結されている。ステアリング操作軸６４の下端部に、ロータリエンコーダからなる操舵角センサ６５が備えられ、ステアリング操作軸６４の回転量は操舵角センサ６５により検出される。

操舵機構Ｕの自動操舵を行う場合には、操舵モータ６６を駆動して、操舵モータ６６の駆動力によりステアリング操作軸６４を回動操作し、操舵車輪１０の操舵角度を変更するようになっている。自動操舵を行わない場合には、操舵機構Ｕは、操舵ハンドル４３の人為操作により回動操作することができる。

次に、自動操舵制御を行うための構成について説明する。
この田植機では、測位ユニットＰＳとして、衛星測位モジュール８１と、慣性計測モジュール８２とを備えている。本発明では、衛星測位モジュール８１と慣性計測モジュール８２とは、始動時に初期処理を行う必要がある電子センサ、つまり特殊電子センサである。衛星測位モジュール８１は、衛星からの電波を受信して機体の位置を検出する衛星測位用システム（ＧＮＳＳ：ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）の一例として、周知の技術であるＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用して、機体の位置を求める衛星測位機能を有する。本実施形態では、衛星測位として、ＤＧＰＳ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＧＰＳ：相対測位方式）が採用されているが、ＲＴＫ−ＧＰＳ（ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃＧＰＳ：干渉測位方式）などの他の方式を採用することも可能である。

図１に示されているように、衛星測位アンテナを含む衛星測位モジュール８１は、板状の支持プレートを介して連結フレーム３１に取り付けられている。

慣性計測モジュール８２は、ジャイロセンサや加速度センサを有し、走行機体Ｃの旋回角度の角速度を検出可能であり、角速度を積分することで機体方位の角度変位を求めることができる。慣性計測モジュール８２は、走行機体Ｃの旋回角度の角速度の他、走行機体Ｃの左右傾斜角度、走行機体Ｃの前後傾斜角度の角速度等も計測可能である。慣性計測モジュール８２は、運転座席４１の後側下方位置であって走行機体Ｃの横幅方向中央の低い位置に配置されている。慣性計測モジュール８２を衛星測位モジュール８１と同じ位置に配置してもよい。

測位ユニットＰＳを構成する衛星測位モジュール８１及び慣性計測モジュール８２は、電源投入時に初期処理（ウオームアップ処理）が必要となる特殊電子センサであるので、短時間の給電停止が生じる毎に、初期処理が行われることを回避する制御が組み込まれている。つまり、メインキー２２のＯＦＦ操作、または、エンジン一時停止（アイドリングストップ）の実行時にもかかわらず、衛星測位モジュール８１及び慣性計測モジュール８２に一時的に給電が続けられる回路構成となっている。このための給電回路ＳＣが図５に模式的に示されている。

バッテリ１７と測位ユニットＰＳとは、基本給電線Ｅ１と迂回給電線Ｅ２との2系統の給電線でつながっている。基本給電線Ｅ１には、基本給電線Ｅ１の遮断（ＯＦＦ）と接続（ＯＮ）を行う第１スイッチ２３が介装されており、迂回給電線Ｅ２には、迂回給電線Ｅ２の遮断と接続を行う第２スイッチ２４が介装されている。第１スイッチ２３及び第２スイッチ２４のＯＮ／ＯＦＦは制御装置ＣＵからの制御信号によって行われる。第１スイッチ２３のＯＮ／ＯＦＦは、メインキー２２の操作によっても行われる。メインキー２２は、電装品への給電を行うＯＮ位置（アクセサリー位置）、エンジンスタートを行うイグニッション位置などを有する。メインキー２２のＯＮ位置で、第１スイッチ２３がＯＮとなり、基本給電線Ｅ１が通電し、基本給電線Ｅ１を通じてバッテリ１７から測位ユニットＰＳへ給電することが可能となる。メインキー２２のＯＦＦ位置で、第１スイッチ２３がＯＦＦとなり、基本給電線Ｅ１が遮断するので、基本給電線Ｅ１を通じてのバッテリ１７から測位ユニットＰＳへ給電は不可能となる。

この田植機は、所定条件が満たされるとエンジン１３を一時的に自動停止する、エンジン一時停止機能（いわゆるアイドリングストップ機能）を有する。このエンジン一時停止が実行されると、第１スイッチ２３がＯＦＦとなり、基本給電線Ｅ１が遮断される。これにより、イグナイタ等のエンジン制御機器２５への給電が停止し、エンジン１３は停止する。エンジン一時停止が解除されると、第１スイッチ２３がＯＮとなり、基本給電線Ｅ１が通電状態となる。さらに、スタータ駆動信号によってスタータが駆動し、エンジン１３が始動する。

エンジン一時停止に応答して、制御装置ＣＵからの制御信号によって第１スイッチ２３がＯＦＦとなることにより基本給電線Ｅ１が遮断する。同時に制御装置ＣＵからの制御信号によって第２スイッチ２４がＯＮとなり、迂回給電線Ｅ２が通電し、迂回給電線Ｅ２を通じてバッテリ１７から測位ユニットＰＳへ給電することが可能となる。これにより、測位ユニットＰＳは、エンジン一時停止が実行され、基本給電線Ｅ１による給電が停止しても、迂回給電線Ｅ２によるバックアップ給電が実現し、測位ユニットＰＳはそのまま動作し続ける。なお、測位ユニットＰＳ以外で、エンジン一時停止時においても給電が必要な電子センサは、基本給電線Ｅ１と迂回給電線Ｅ２との両方に接続しておくことになる。

メインキー２２をＯＦＦ位置に操作した場合にも、迂回給電線Ｅ２を用いた、測位ユニットＰＳなどの特殊電子センサへの給電が可能である。このメインキー２２のＯＦＦが田植機の納屋等への格納時に行われた場合などでは、長時間にわたって田植機は不使用となるので、バックアップ給電は無駄になり、バッテリ１７の無駄使いの可能性が高くなる。したがって、メインキー２２のＯＦＦ時には、所定時間でバックアップ給電も停止される。

もちろん、エンジン一時停止中もバッテリ１７の充電が行われないので、エンジン一時停止の時間が長い場合、迂回給電線Ｅ２による測位ユニットＰＳなどの特殊電子センサへの給電によって、バッテリ１７が充電不足となる可能性がある。このため、制御装置ＣＵには、後で説明するように、条件に応じてバックアップ給電を停止する機能も構築されている。

図６に田植機における制御系の一部が、機能ブロック図の形で示されている。制御装置ＣＵは、入出力インタフェースとして、入出力処理部５０を備えている。入出力処理部５０は、走行状態検出器７４、作業状態検出器７５、手動操作ユニット９０など、種々の機器と接続している。さらには、上述した給電回路ＳＣも接続されている。この機能ブロック図では、上述した測位ユニットＰＳは、車載ＬＡＮを介して制御装置ＣＵと接続している。エンジン１３を駆動するためのエンジン制御機器２５は、車載ＬＡＮを介して制御装置ＣＵと接続しているエンジン制御ユニット７１から制御信号を受ける。報知デバイス７３は、車載ＬＡＮを介して制御装置ＣＵと接続している報知ユニット７２から報知信号を受ける。

走行状態検出器７４には、車速センサ、エンジン回転数センサ、駐車ブレーキ検出センサ、などの走行状態を検出するセンサが含まれている。作業状態検出器７５には、苗植付装置Ｗの構成する各種部材の状態を検出するセンサや、苗載せ台２６における苗の量を検出するセンサが含まれている。

スイッチ、ボタン、ボリュームなどからなる手動操作ユニット９０は、運転者による手動操作によって制御指令を与えるものであり、その操作指令が制御装置ＣＵに入力され。手動操作ユニット９０には、前述した、始点終点設定スイッチ９１、目標設定スイッチ９２、自動操舵スイッチ９３などが含まれている。

制御装置ＣＵには、自車位置算出部８０、走行制御部５１、作業制御部５２、自動操舵制御部５３、走行モード管理部５４、エンジン一時停止制御部５５、バックアップ給電制御部５６、バックアップ給電管理部５７、エンジン停止時間推定部５８などが備えられている。

自車位置算出部８０は、測位ユニットＰＳから逐次送られてくる測位データに基づいて、走行機体Ｃの地図座標（自車位置）及び走行機体Ｃの向き（方位）を算出する。その際、自車位置として、走行機体Ｃの特定箇所（例えば機体中心や苗植付装置Ｗの作業中心）の位置に変換することができる。

走行制御部５１は、操舵信号や車速信号を操舵機構Ｕや走行機器群に与える。この田植機は、自動走行または手動走行で田植作業を行うことができるので、走行制御部５１には、自動走行制御部５１１と手動走行制御部５１２とが含まれている。

作業制御部５２は、走行機体Ｃの走行に伴って苗植付装置Ｗの昇降や苗植付装置Ｗの駆動を制御する。

なお、自動運転を行うために、自動走行モードが設定され、手動運転を行うためには手動走行モードが設定される。このような走行モードは、走行モード管理部５４によって管理される。自動走行モードが設定されている場合、自動走行制御部５１１は自動操舵制御部５３から操舵量を受け取る。

自動操舵制御部５３は、ティーチング経路算出部５３１、経路設定部５３２、ずれ量算出部５３３、操舵量算出部５３４を備えている。ティーチング経路算出部５３１は、ティーチング走行を通じて規定される基準経路のデータを算出する。経路設定部５３２は基準経路のデータに基づいて自動走行の目標となる目標走行経路を設定する。ずれ量算出部５３３は、目標走行経路に対する走行機体Ｃの位置ずれ及び方位ずれを算出する。操舵量算出部５３４は、位置ずれ及び方位ずれが少なくなるような操舵量を算出する。

エンジン一時停止制御部５５は、所定の条件（エンジン一時停止条件）が満たされるとエンジン１３を一時的に停止させる。エンジン一時停止条件の条件要素には、変速レバーが中立位置に保持されること、ブレーキが作動していること、エンジン１３がアイドリング回転であること、苗載せ台２６の苗残量が所定以下になっていること、運転者が運転座席４１に着座していないこと、などが含まれている。このようなエンジン一時停止条件の要素の少なくとも１つ、あるいはその組み合わせが、所定時間を超えて成立していれば、エンジン一時停止処理が実行される。このエンジン一時停止処理では、エンジン一時停止を行うために、第１スイッチ２３をＯＦＦにして、バッテリ１７からエンジン制御機器２５への基本給電線Ｅ１を遮断する。同時に、エンジン制御ユニット７１を通じてエンジン１３への燃料供給を停止する。

バックアップ給電制御部５６は、エンジン一時停止に応答して、迂回給電線Ｅ２を用いて特殊電子センサである衛星測位モジュール８１及び慣性計測モジュール８２に電力を供給するバックアップ給電を行う。

メインキー２２がＯＦＦ位置へ操作されるか、あるいは、エンジン一時停止制御部５５によるエンジン一時停止処理が実行されると、第１スイッチ２３がＯＦＦとなり、基本給電線Ｅ１が遮断され、電子センサ群を含む電装品への給電が停止される。しかしながら、特殊電子センサへはバックアップ給電される。この実施形態では、以下の理由により、測位ユニットＰＳに含まれる衛星測位モジュール８１と慣性計測モジュール８２とが特殊電子センサとしてバックアップ給電される。衛星測位モジュール８１は、基地局から受信した補正情報に基づいて、算出位置精度を高めている。さらに、衛星測位モジュール８１は、衛星の捕捉情報も設定する必要がある。これらの補正情報や捕捉情報は、電源投入時に実行される初期処理において行われる。初期処理で得られた補正情報や捕捉情報は、ＲＡＭなどの揮発性メモリに記憶され、必要に応じて読み出され、使用される。給電されなくなると、記憶された補正情報や捕捉情報も消去されるので、再度給電されたときに、再び初期処理を行う必要がある。エンジン１３の再始動時においてこの初期処理を不要するために、主給電線による給電が停止されても、基本給電線Ｅ１を迂回する迂回給電線Ｅ２で給電されるのである。これにより、メモリに書き込まれた情報が消去されないので、再開時には、初期処理を行わずともメモリに書き込まれた情報を利用することができる。同様に、慣性計測モジュール８２も、電源投入時に初期処理が行われ、誤差補正を行うための各種補正値が算出され、メモリに記憶される。このため、基本給電線Ｅ１による給電が停止されても、メモリに書き込まれた情報が消去されないように、基本給電線Ｅ１を迂回する迂回給電線Ｅ２で給電される。起動時に初期データを演算してメモリに保存するウオームアップ処理を行うセンサである衛星測位モジュール８１と慣性計測モジュール８２では、ウオームアップ処理としての初期処理によって生成されメモリに格納された初期データは、メインキー２２のＯＦＦやエンジン一時処理の実行によって、エンジン１３が停止され、基本給電線Ｅ１が遮断されても、迂回給電線Ｅ２を用いたバックアップ給電により少なくとも所定時間保存される。

エンジン停止中は、バッテリ１７が充電されないので、エンジン停止時間が長くなると、バッテリ１７が充電不足になる。このためエンジン停止の時間が長い場合、バックアップ給電を中止する必要がある。このようなバックアップ充電の要否はバックアップ給電管理部５７が行う。バックアップ給電管理部５７は、例えば、走行状態検出器７４及び作業状態検出器７５の検出結果、圃場における田植機の位置、現在時刻、作業開始からの時間などの情報から、エンジン停止が長時間となる状況か、あるいはエンジン停止が短時間となる状況かを判定し、バックアップ給電時間を決定することもできる。さらに、ウオームアップ処理中にメインキー２２がＯＦＦとなった場合、エンジン一時停止からメインキー２２の操作による本格的な停止とみなされるので、バックアップ給電は中止される。また、苗植付け作業の開始時のエンジン始動時に実行されるウオームアップ処理中に、エンジン一時停止が発生した場合、そのようなエンジン一時停止条件はすぐに解除されるとみなされるので、ウオームアップ処理は、最後まで続行される。

この実施形態では、エンジン停止時間推定部５８が備えられている。エンジン停止時間推定部５８は、エンジン一時停止が実行されたときに、走行状態検出器７４及び作業状態検出器７５から得られる各種検出データ、自車位置算出部８０から得られる圃場における走行機体Ｃの位置（畔際や圃場の真ん中など）、時刻、などに基づいて、当該エンジン一時停止により、エンジン停止及び基本給電線遮断となる予想エンジン停止時間を推定する。つまり、エンジン停止時間推定部５８は、上述した多数のデータを入力として、予想エンジン停止時間を導出する推定エンジンを備えている。バックアップ給電管理部５７は、導出された予想エンジン停止時間が、所定時間以下ならバックアップ給電を許可し、所定時間を超えるとバックアップ給電が禁止される。その際、バッテリ１７の余裕度が考慮されてもよい。

この田植機は、図７に示されているように、直線状の経路に沿って苗植付け作業を伴う作業走行と、畦際付近で次の苗植付け作業走行のための直線状の経路に移動するための旋回走行と、を交互に繰り返す。その際、最初の直線状の経路は、手動操舵されるティーチング経路であり、次からの直線状の経路は、経路設定部５３２によってティーチング経路に沿って並列するようにティーチング経路の情報に基づいて、設定される目標走行経路ＬＭ（１）〜ＬＭ（６）である。

苗植付け作業を開始するにあたって、運転者は、走行機体Ｃを圃場内の畦際の始点位置Ｔｓに位置させ、始点終点設定スイッチ９１を操作する。このとき、制御装置ＣＵは手動操舵モードに設定されている。そして、運転者が手動操縦しながら、始点位置Ｔｓから側部側の畦際の直線形状に沿って走行機体Ｃを走行させ、反対側の畦際近くの終点位置Ｔｆまで移動させてから始点終点設定スイッチ９１を再度操作する。これにより、ティーチング処理が実行される。つまり、衛星測位モジュール８１により取得された測位データに基づく始点位置Ｔｓの位置座標と終点位置Ｔｆの位置座標とから、始点位置Ｔｓと終点位置Ｔｆとを結ぶティーチング経路が設定される。このティーチング経路に沿う方向が基準となる目標方位ＬＡとして設定される。なお、終点位置Ｔｆにおける位置座標は、衛星測位モジュール８１による測位データのみならず、車速センサ（非図示）に基づく始点位置Ｔｓからの距離と、慣性計測モジュール８２に基づく走行機体Ｃの方位情報と、に基づいて算出される構成であっても良い。また、始点位置Ｔｓと終点位置Ｔｆとに亘る走行機体Ｃの走行は、田植え作業を伴う作業走行であっても良いし、非作業状態の走行であっても良い。

ティーチング経路の設定完了後、ティーチング経路に隣接する、最初の目標走行経路ＬＭ（１）が設定される始点位置Ｌｓに移行するために、１８０度の旋回走行が行われる。旋回走行は、運転者が手動で操舵ハンドル４３を操作することによって行われる。

この旋回走行が終了し、次の経路に合わせた段階で、目標設定スイッチ９２が操作されると、目標走行経路ＬＭ（１）が経路設定部５３２によって設定される。次いで、自動操舵スイッチ９３が操作されると、設定された目標走行経路ＬＭ（１）に沿った自動操舵走行が開始される。なお、目標設定スイッチ９２の操作によって目標走行経路ＬＭ（１）がティーチング経路から離れすぎているかあるいは近づき過ぎており、正常な苗植えが行われない場合、報知デバイス７３を通じて警告が報知される。また、自動操舵スイッチ９３が操作された段階での走行機体Ｃ位置や方位などが、自動操舵に不適切な場合、自動操舵走行への移行が禁止されるとともに、報知デバイス７３を通じて警告が報知される。なお、目標設定スイッチ９２と自動操舵スイッチ９３とを共通化して、単一のスイッチとして構成してもよい。

自動操舵走行にとっての悪条件として、目標方位ＬＡに対する自機方位ＮＡの方位ずれが顕著に大きいことや、操舵車輪１０の向きが左右に大きく変位していることや、走行機体Ｃの車速が速過ぎたり遅過ぎたりすること等が例示される。また、衛星測位モジュール８１が補足可能な航法衛星の数が、予め設定された数よりも少ないことも、自動操舵制御にとっての悪条件として例示される。

自動操舵走行が許可されると、走行モードが手動操舵モードから自動操舵モードに切換えられ、目標走行経路ＬＭ（１）に沿う自動操舵が開始される。目標走行経路ＬＭ（１）は、ティーチング経路に隣接した状態で、目標方位ＬＡの方位に沿って設定され、ティーチング処理後に走行機体Ｃが最初に作業走行を行う目標走行経路ＬＭである。

目標走行経路ＬＭ（１）における作業走行の完了後、任意のタイミングで目標設定スイッチ９２が操作されると、経路設定部５３２によって次の目標走行経路ＬＭ（２）が先の目標走行経路ＬＭ（１）の未作業領域側に隣接して設定される。次いで、自動操舵スイッチ９３が操作されることで、新しく設定された目標走行経路ＬＭ（２）に沿って自動操舵走行が開始され、走行機体Ｃが自動作業走行する。

走行機体Ｃが目標走行経路ＬＭ（２）の終点位置Ｌｆ（２）に到達した後、同様なプロセスで、目標走行経路ＬＭ（３），ＬＭ（４），ＬＭ（５），ＬＭ（６）の順番で、旋回走行後の目標走行経路ＬＭの設定と、作業走行とが繰り返される。

自動操舵制御の間、衛星測位モジュール８１によって自機位置の情報が経時的に取得される。また、車速が算出されると共に、図８に示されているように、慣性計測モジュール８２による相対的な方位変化角ΔＮＡが経時的に計測される。ずれ量算出部５３３は、方位変化角ΔＮＡの積分によって、自動操舵が開始された地点からの自機方位ＮＡを経時的に算出する。そして、ずれ量算出部５３３は、自機方位ＮＡと目標方位ＬＡとの方位ずれを算定する。操舵量算出部５３４は、自機方位ＮＡが目標方位ＬＡと合致するように操舵量を算出し、自動走行制御部５１１に与える。自動走行制御部５１１は、与えられた操舵量に基づいて操舵モータ６６を駆動する。これにより、走行機体Ｃが、目標走行経路ＬＭに沿って精度良く自動走行する。

図９に示されているように、機体の状態が液晶ディスプレイ４８の画面に表示される。この画面には、作業情報領域１００、位置ずれ情報領域１０１、車速情報領域１０２等の複数の表示領域が区分け配置されている。作業情報領域１００は、画面上側の左端に作業日時や作業実績などを表示する。位置ずれ情報領域１０１は、上側の中央に目標走行経路ＬＭに対する走行機体Ｃの位置ずれ量を表示する。車速情報領域１０２は、上側の右端に車速を表示する。画面上側以外の大きな領域は位置情報領域１０４となっており、位置情報領域１０４は圃場における走行機体Ｃの位置を示す。位置情報領域１０４の左端の小さな領域は操舵状態情報領域１０３となっており、操舵状態情報領域１０３は制御装置ＣＵで実行されている走行モード、つまり自動走行モード（自動操舵）又は手動走行モード（手動操舵）を表示する。位置情報領域１０４の右端には、タッチパネル操作式のソフトウエアボタン群１２０が配置されている。液晶ディスプレイ４８の更に右側には、物理ボタン群１２１が配置されている。

位置情報領域１０４には、走行機体Ｃ周辺の圃場の作業状態及び、目標走行経路ＬＭと、自機位置を示す機体シンボルＳＹが表示されている。なお、目標走行経路ＬＭのうち、作業走行中の目標走行経路ＬＭは、分かりやすくするために太い実線で描画されている。更に、既に田植えが完了した領域は各植付苗を点描化して表示される。これにより、既作業領域と未作業領域とが視覚的に明確に区別されている。なお、この植付苗跡の表示は、点描以外に線状の植付条を示す線であっても良い。

〔別実施形態〕
本発明は、上述した実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕上述した実施形態では、バックアップ給電制御部５６は、エンジン一時停止制御部５５によるエンジン一時停止だけでなく、メインキー２２のＯＦＦ位置への操作によるエンジン停止にも応答して、バックアップ給電を実行している。これに代えて、エンジン一時停止制御部５５によるエンジン一時停止のみにおいて、バックアップ給電を実行してしてもよい。

〔２〕図５で示された給電回路ＳＣでは、基本給電線Ｅ１と迂回給電線Ｅ２とは、互いに完全に独立した形態であったが、これは模式的な形態であり、給電上流側は共通の給電線で構成してもよい。その他、この給電回路ＳＣは、本発明の目的を達成するための種々な形態で実施可能である。

〔３〕エンジン位置停止は、所定の条件が満たされることにより自動的に行われるだけでなく、運転者の操作によって、手動で行われてもよい。

〔４〕上述した実施形態では、バックアップ給電を受ける特殊電子センサとして、測位ユニットＰＳが取り上げられたが、これ以外に、給電停止によって動作に必要なデータが消去される電子センサや、起動時に数十秒を超える初期処理が必要な電子センサなども特殊電子センサとして取り扱うことが可能である。

１７：バッテリ
２２：メインキー
２３：第１スイッチ
２４：第２スイッチ
２５：エンジン制御機器
５１：走行制御部
５２：作業制御部
５３：自動操舵制御部
５４：走行モード管理部
５５：エンジン一時停止制御部
５６：バックアップ給電制御部
５７：バックアップ給電管理部
５８：エンジン停止時間推定部
６０：入出力処理部
７４：走行状態検出器
７５：作業状態検出器
８０：自車位置算出部
８１：衛星測位モジュール（特殊電子センサ）
８２：慣性計測モジュール（特殊電子センサ）
９１：始点終点設定スイッチ
９２：目標設定スイッチ
９３：自動操舵スイッチ
５１１：自動走行制御部
５１２：手動走行制御部
５３１：ティーチング経路算出部
５３２：経路設定部
５３３：ずれ量算出部
５３４：操舵量算出部
ＣＵ：制御装置
Ｅ１：基本給電線
Ｅ２：迂回給電線
Ｆ：矢印
ＮＡ：自機方位
ＰＳ：測位ユニット（特殊電子センサ）

Claims

バッテリから電子センサ群に電力を供給する基本給電線と、
ＯＮにおいて前記基本給電線の通電を行い、ＯＦＦにおいて前記基本給電線の遮断を行うメインキーと、
前記バッテリから前記電子センサ群のうちの特殊電子センサに電力を供給する迂回給電線と、
エンジンを一時的に停止させるエンジン一時停止を行う際に前記基本給電線を遮断するエンジン一時停止制御部と、
前記エンジン一時停止に応答して、前記迂回給電線を用いて前記特殊電子センサに電力を供給するバックアップ給電を行うバックアップ給電制御部と、
前記バックアップ給電の要否を決定するバックアップ給電管理部と、を備えた作業車。
前記特殊電子センサは、起動時に初期データを演算してメモリに保存するウオームアップ処理を行うセンサであり、前記メモリに格納された初期データは、前記メインキーのＯＦＦ後、前記バックアップ給電により所定時間保存される請求項１に記載の作業車。
前記ウオームアップ処理中に前記メインキーがＯＦＦとなった場合、前記バックアップ給電は中止される請求項２に記載の作業車。
エンジン始動時における前記ウオームアップ処理中に前記エンジン一時停止が発生した場合、前記バックアップ給電による前記ウオームアップ処理は、前記ウオームアップ処理が完了するまで続けられる請求項２または３に記載の作業車。
前記メインキーのＯＦＦまたは前記エンジン一時停止によってエンジン停止及び基本給電線遮断が続くことになる予想エンジン停止時間を推定するエンジン停止時間推定部が備えられ、前記バックアップ給電管理部は、前記予想エンジン停止時間に基づいて前記バックアップ給電の要否を決定する請求項１から４のいずれか一項に記載の作業車。